淺談射頻卡在城市一卡通應(yīng)用中的安全性

　　無線射頻識別技術(shù)(RFID)是一種非接觸的自動識別技術(shù)。射頻卡由于有效地解決了接觸式IC卡在使用中電器觸點易產(chǎn)生靜電擊穿、機(jī)械磨損；易受濕潮、污染、環(huán)境影響等問題，因而已廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。城市一卡通是各個領(lǐng)域中的一個領(lǐng)域。因此射頻卡的安全問題更是一個極其重要的問題。

　　1 射頻卡的安全

　　1．1 物理安全

　　在設(shè)計制造過程中，需確保封裝堅固耐用；承受一定的化學(xué)、電器和靜電損害；發(fā)行過程中使一切參數(shù)嚴(yán)格保密；制造、發(fā)行全部工序加以分析，不允許任何一個人掌握完整的制造發(fā)行過程。

　　1．2 邏輯安全

　　(1)驗證PIN(pensonal idenri~afion number)碼。PIN的比較過程放在卡內(nèi)進(jìn)行，減少內(nèi)部PIN暴露的可能性。

　　(2)存儲領(lǐng)域保護(hù)

　　卡的數(shù)據(jù)存儲器劃分為若干個區(qū)，對每個區(qū)都設(shè)定各自的訪問條件，只有符合設(shè)定條件的情況下，才允許對相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域進(jìn)行訪問。

　　(3)通信安全的保密。

　　在應(yīng)用中，系統(tǒng)采用對稱密碼體制，射頻卡和讀卡器有相同密碼。在使卡前，射頻卡等讀寫器首先進(jìn)行三重認(rèn)證，采用DES算法和隨機(jī)數(shù)組合，每次鑒別都包括隨機(jī)數(shù)。DES對64位明文時行操作，要加密的明文先經(jīng)過初始置換IP的處理，將明文組成左半、右半部分各32位長，通過系列迭加計算，經(jīng)過IP的逆置換IP一1給出加密結(jié)果。因此利用讀寫器和射頻卡通信電磁波來破解射頻卡的密鑰是不可能。然而射頻卡不是無懈可擊的。90年代中期，IC卡處理器曾被成功地實施反向工程。采用與IC相同安全手段的射頻卡并沒有從本質(zhì)上解決安全問題。

　　2 射頻卡受安全威脅的常見攻擊技術(shù)

　　2．1 破壞性攻擊

　　是利用化學(xué)藥品或特殊方法去除芯片封裝，進(jìn)行版圖重構(gòu)，或通過恢復(fù)芯片功能焊盤等外界的電氣連接。使用手動微控針獲取感興趣的信號，使用電子顯微鏡拍攝芯片版圖最后通過軟件或人工恢復(fù)出芯片的原理圖。因為射頻卡在安全認(rèn)證時必須訪問存放密鑰、用戶數(shù)據(jù)等重要信息的非易失性存儲器一次，因此黑客在開芯片后，常使用微型探針監(jiān)聽總線上的信號以獲取重要數(shù)據(jù)。

　　2．2 非破壞性的攻擊

　　利用竊聽技術(shù)和故障產(chǎn)生技術(shù)，尋求安全協(xié)議、加密算法以及它的物理實現(xiàn)弱點，并能通過分析電源功耗電流的規(guī)律了解射頻卡內(nèi)部工作狀態(tài)。通過故障的產(chǎn)生，破壞傳輸?shù)郊拇嫫骱痛鎯ζ髦械臄?shù)據(jù)。瞬態(tài)對時鐘進(jìn)行攻擊，增加或降低時鐘頻率。這樣部分觸發(fā)器會在合法的新狀態(tài)到來之前采用它們的輸入，瞬態(tài)對射頻卡電源進(jìn)行改變，使時鐘攻擊和電源攻擊結(jié)合在一起，能通過組合時鐘和電源波動，可以可靠地增加程序計數(shù)器的內(nèi)容而不影響處理器的其它信息。因此黑客極易能過上述方法來攻擊射頻卡。

　　3 射頻卡的安全生產(chǎn)和使用

　　(1)制作卡的過程中，一切參數(shù)嚴(yán)格保密。

　　(2)每道工序全部分散，每個人僅可了解一道工序。不能有人可了解二道以上工序。

　　(3)使用交換的加密算法和密鑰。

　　(4)采用頂層網(wǎng)格設(shè)計。

　　(5)關(guān)閉測試點。

　　綜上：隨著射頻識別技術(shù)在城市一卡通中的應(yīng)用，黑客攻擊的可能性會很大，射頻卡設(shè)計必須不斷更新設(shè)計和生產(chǎn)工藝，發(fā)行保護(hù)措施，才有可能保證城市一卡通的正常運(yùn)行，才能保證射頻卡在各領(lǐng)域中的正常運(yùn)行。